Khí được gọi là khí sinh học thu được từ sự phân hủy chất thải hữu cơ bằng phương pháp yếm khí (tức là không có oxy). Quá trình này được phát triển bởi vi khuẩn.

Khí sinh học, do đó, là nhiên liệu được tạo ra bởi sự xuống cấp của các chất hữu cơ . Sự phân hủy kỵ khí mà vi sinh vật tạo ra cho phép sản xuất nhiên liệu sinh học với việc xử lý chất thải phân hủy sinh học. Nước thải từ quá trình, mặt khác, phục vụ như phân bón .

Metan và carbon dioxide là thành phần chính của khí sinh học, cũng có nitơ, hydro và các nguyên tố khác. Với khí sinh học, năng lượng có thể được tạo ra bằng nồi hơi, bếp, lò nung và các thiết bị khác, và thậm chí có thể sản xuất điện thông qua một máy phát điện.

Hệ thống sử dụng quá trình tiêu hóa của vi khuẩn được tìm thấy trong phân để tạo ra khí sinh học và phân bón được gọi là bioigester . Ở dạng đơn giản nhất, bioigester là một thùng chứa được gọi là lò phản ứng, nơi các chất hữu cơ sẽ lên men được lưu trữ. Trong lò phản ứng, không thấm nước và đóng kín theo cách kín khí, chất thải từ thực vật và phân động vật có thể được đưa vào để với quá trình lên men yếm khí, khí sinh học và phân bón được tạo ra.

Việc xây dựng một bioigester rất đơn giản và kinh tế. Đó là lý do tại sao, ở các vùng nông thôn của Mỹ Latinh, sự phát triển của các lò phản ứng này được thúc đẩy để thu được khí sinh học, nơi đốt cháy tạo ra ít khói. Nông dân, theo cách này, có thể tự sản xuất năng lượng với chi phí giảm.

Để sản xuất khí sinh học bằng phương pháp phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ, cần phải thực hiện một quy trình bao gồm bốn giai đoạn được xác định rõ, theo các chuyên gia về hóa sinh và vi sinh học dành riêng cho hoạt động này. Dưới đây là quy trình chi tiết:

* thủy phân : đây là giai đoạn đầu tiên của quá trình sản xuất khí sinh học và đòi hỏi các hợp chất hữu cơ xuyên qua thành tế bào để có thể sử dụng chất hữu cơ của chúng. Có thể thu được các hợp chất hữu cơ hòa tan từ các chất hữu cơ cao phân tử nhờ hoạt động của các vi sinh vật thủy phân, tạo ra các enzyme ngoại bào có khả năng này. Thời gian của toàn bộ quá trình phần lớn được xác định bởi giai đoạn này, mà thành công của nó được liên kết với kích thước của các hạt, nhiệt độ, thành phần sinh hóa của chất nền và pH, trong số các yếu tố khác;

* Sự hình thành axit : trong giai đoạn này, quá trình chuyển đổi các phân tử hữu cơ hòa tan diễn ra trong ba loại hợp chất. Chúng được chia thành những loại không thể tận dụng vi khuẩn methanogen (như axit béo, hợp chất thơm và ethanol) và những loại có (nơi chúng ta tìm thấy hydro, acetic và formic, cũng như propionic, valeric và lactic). Các hợp chất này cũng chịu trách nhiệm loại bỏ bất kỳ dấu vết oxy trong sinh học;

* Acetogenesis : bất kỳ hợp chất nào không thể được chuyển hóa bởi vi khuẩn methanogen đều được sử dụng ở giai đoạn này, và trong số đó là các chất thơm, axit béo và ethanol, được chuyển hóa thành các chất khác ít phức tạp hơn, như hydro và acetate . Ở đây chúng tôi cũng nhấn mạnh homoacetogen, một loại vi sinh vật acetogen rất đặc biệt có khả năng tạo ra acetate và được sử dụng để giữ mức độ khí hydro thấp, vì nó không tạo ra nó;

* methanogenesis : để hoàn thành quá trình phân hủy yếm khí của các sản phẩm, vi khuẩn methanogen, chịu trách nhiệm sản xuất mêtan, bắt đầu hoạt động . Được biết, 70% khí metan được tạo ra trong các chất sinh học phát sinh khi axit axetic làm mất nhóm nguyên tử carboxyl, do acetate chỉ có thể được sử dụng bởi hai loại vi khuẩn.